张玉龙
河北省 张家口市 075000
摘要：建筑物在建设和使用过程中出现不同程度和形式的裂缝，是一个相当普遍的现象。虽然结构设计是建立在强度的极限承载力基础上的，但大多数工程的使用标准是由裂缝控制的。在住宅建筑中出现裂缝会给居住用户带来诸多的恐慌，甚至裂缝的发展会导致结构的不安全，因此裂缝的分析和控制，对于结构工程师来说是一个必须面对且不容忽视的一个课题。
关键词：工程结构 裂缝成因处理方法
一、混凝土建筑工程结构出现裂缝的原因
1. 塑性收缩与干缩裂缝
塑性混凝土裂缝可分为塑性收缩裂缝和干缩裂缝，常见于路面和楼板等平面结构中，多产生于浇筑后2～16小时内。塑性收缩裂缝的产生原因主要在于混凝土多为露天浇筑，浇筑后的混凝土受风吹日晒等自然因素的影响，表面水分蒸发快，蒸发速度超过泌水速度，而表层混凝土的收缩又受深层混凝土的约束，正在硬化的混凝土发生拉应力，因此在混凝土表面产生裂缝。
干缩裂缝常发生在混凝土终凝时，大多发生在较薄的梁板类构件上，均匀分布在相邻钢筋之间，且与钢筋平行。干缩裂缝的产生原因主要是混凝土硬化时表面水分蒸发后水泥石内的凝胶体干缩，产生初始应力，引起裂缝。
2. 水化热导致的裂缝
在水化作用的影响下，混凝土在凝结和硬化时温度升高。这种内部蓄热很难通过混凝土表面快速散发出去，因而在形成从核心到表面的梯度温差，这样的温度分布使得混凝土处在一种外层受拉，中间受压的自应力状态，当混凝土承受的拉应力超过其抗拉强度时，裂缝就产生了。这种裂缝通常是不规则龟裂，深度很浅。如果采用地水化热的水泥或降低搅拌温度，则能有效减少这种裂缝的出现几率。
3. 荷载产生的裂缝
在施工中，可能因结构受荷而出现裂缝，如构件堆放、吊点位置不当等。通常，钢筋混凝土构建在承受30%～40%的设计荷载时就有可能产生肉眼难以观察到的裂缝，而构建的极限负荷通常为设计负荷的1.5倍，因此，在一般情况下，混凝土构件是可以带缝作业的。但是，对那些宽度超过相应标准，或不允许开裂的构件上发生的裂缝，一定要认真分析和处理。
4. 温度变化引起的裂缝
当温度变化时，因热胀冷缩的影响，建筑物的各个构件将产生不同的变形，彼此制约产生应力。由于墙体与屋面混凝土的膨胀系数不同，当墙体与屋盖间的构造处理不当时，就会使墙体受拉，当所有的剪力与拉应力超出自身的抗拉强度时，就会产生温差裂缝。此外，普通混凝土在空气中硬结时若湿度发生变化，其体积也会收缩，在构件内也会产生拉应力。
5. 钢筋被腐蚀产生裂缝
若保护层混凝土厚度不足，或不密实、发生碳化，都可能引起钢筋被锈蚀，削减钢筋断面，甚至因铁锈膨胀而导致混凝土开裂，从而减少混凝土与钢筋间的粘结力，降低结构耐久性。
二、控制混凝土工程结构裂缝的策略
1. 选择优质材料
混凝土工程结构裂缝的控制，首先要从原材料上进行把关，应选择合格的建筑材料，且在材料进场后进行检验，主要材料还需进行反复检验。
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水泥：应优先选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性差的水泥。
粗骨料：应选择质地坚硬，表面粗糙的石料，这种食疗空隙率小，级配较好，且内部有害物少，无碱性反应。
细骨料：应选择空隙较小、颗粒粗糙、含沙量地的中砂。
外掺加料：可选择减水剂等外加剂，改善混凝土性能，减少用水量和收缩。
2. 加强对环境温度的监测和控制
在现场可采用的裂缝防治方法有：优化骨料级配，使用干硬性混凝土掺混合料，使用塑化剂和引气剂，减少水泥使用量，在搅拌混凝土时可加水或用水冷却碎石，控制混凝土的浇筑温度。在夏季浇筑混凝土时，应将浇筑厚度控制在500毫米以内，方便散热。要在第一段混凝土初凝前浇筑完第二层。根据浇筑面积，应在混凝土上中下各部安置测温管，检测内外温度，并做好实时记录，将混凝土内外温差控制在25摄氏度以内，当发现温度超偏时，可通过调整养护的方式降低温差。此外，还要科学确定拆模时间，防止混凝土产生剧烈的温度梯度，可采取覆盖塑料薄膜的方式来加强保温，还可用麻袋装锯末进行覆盖，先以80～100mm的厚度进行中层覆盖，再覆盖以2层厚度100mm的厚岩棉被。此外，在夏季施工时还要对长期暴暴露在室外的混凝土进行洒水养护，避免混凝土内部水分蒸发过快从而产生裂缝，在施工时，应注意避免在大风、大雨的天气中浇灌混凝土。
3. 加强控制进场材料
建筑材料的质量对混凝土的质量有着决定性的影响，对于进场的材料，一定要进行严格的把关。混凝土硬化期间会释放发凉的水化热，而水化热越大则裂缝的产生就越有可能，因此，应采取措施减少水化热的产生。首先，可选择水化热小的水泥，加入缓凝剂，减慢浇筑速度方便散热，还可加入适当的减水剂或减少水泥用量。其次，要选择级配良好的骨料，控制好骨料含泥量，细骨料可选用干净的中粗砂，骨料可选用连续级配好，颗粒径大的石子，应注意严格避免将煅烧过的石灰石和白云石混入场地。
4. 加强施工监测
在施工中，要加强对混凝土温度和变形程度的检测，对现场情况进行及时记录和反馈，促进工程顺利进行，还要努力改善混凝土性能，加强养护，提高其抗裂能力，在施工中，混凝土质量对裂缝的产生有重要影响，尤其是对贯穿裂缝的影响更为明显，一旦发生贯穿裂缝，再想恢复混凝土结构的整体性就变的十分困难，因此，在施工过程中一定要更加重视对贯穿性裂缝的预防。
总结：
综上所述，结构的破坏和倒塌也都是从裂缝的扩展开始的，同时结构的裂缝可以引起渗漏，引起持久强度的降低，如保护层剥落、钢筋腐蚀等，因此控制裂缝应防患未然。尽量预防有害裂缝。实践证明只要设计与施工紧密配合，采取可行的正确的控制措施还是可以收到良好效果的。
参考文献：
[1]龙安, 石龙. 混凝土工程的施工技术研究[J].时代建筑,2006(3)
[2]胡晓光,张柱.混凝土工程施工中产生裂缝的成因与对策[J].建筑结构,2005
[3]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及案例[M].北京:中国建筑工业出版社,2004
作者简介：姓名 张玉龙 性别 男 民族 汉 出生年月 1977-9-29
籍贯 河北省 张家口市 身份证号 132532197xxxx90959
论文作者:张玉龙
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月上
论文发表时间:2018/11/16
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 水化论文; 骨料论文; 结构论文; 应力论文; 温度论文; 《中国住宅设施》2018年3月上论文;